מכתש שקלטון בקוטב הדרומי של הירח היה מעט חידה, מכיוון שהפנים המוצלים לצמיתות שלו הקשו על איתור מה שנמצא בפנים. אולם עם תצפיות חדשות המשתמשות במד גובה הלייזר בחללית "Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO), צוות חוקרים האיר למעשה את פנים המכתש באור לייזר, מודד את האלבדו שלו או את ההשתקפות הטבעית שלו. המדענים גילו כי רצפת המכתש בהירה למדי, תצפית התואמת את נוכחותו של קרח. למעשה, קרח עשוי להכיל 22 אחוז מהחומר על רצפת המכתש, כאשר קרח עשוי להיות מוטבע בתוך קירות המכתש.
"החלטנו שנחקור את פנסי החי מהמכתש הזה," אמרה מריה זובר מהמכון הטכנולוגי של Massachuesetts, המובילה צוות לחקר מכתש שקלטון. "מצפיפות התצפיות המדהימה הצלחנו ליצור מפה טופוגרפית מפורטת במיוחד."
לתצפיות על מד גובה הלייזר, ניתן ליצור מפות גובה על ידי מדידת הזמן שלוקח לאור לייזר להתנפץ אל פני הירח ובחזרה למכשיר. ככל שנמשך זמן רב יותר, גובה השטח נמוך יותר. באמצעות מדידות אלה, מיפתה הקבוצה את רצפת המכתש ואת שיפוע קירותיה.
הצוות השתמש במעל 5 מיליון מדידות כדי ליצור את המפה המפורטת שלהם.
בזמן שרצפת המכתש הייתה מוארת יחסית, צובר ועמיתיה הבחינו כי קירותיה בהירים עוד יותר. הממצא היה תחילה תמוה. מדענים חשבו שאם קרח נמצא בכל מקום במכתש, הוא יהיה על הרצפה, ושום אור שמש ישיר לא חודר. קירותיו העליונים של מכתש שקלטון מוארים מדי פעם, העלולים לאדות כל קרח שמצטבר. תיאוריה שהציע הצוות להסביר את הפאזל היא ש"רעידות ירח "- טלטול סייסמי שהובאו כתוצאה מהשפעות מטאוריטיות או גאות ושפל בכבידה מכדור הארץ - אולי גרמו לקירות של שקלטון לשטוח את האדמה הישנה והכהה יותר, וחשפה אדמה חדשה ומוארת יותר מתחתיה. המפה בעלת הרזולוציה הגבוהה ביותר של צוות Zuber מספקת עדויות חזקות לקרח על רצפת המכתש וגם על קירותיו.
"יתכן שיש הסברים מרובים לבהירות שנצפתה בכל המכתש," אמר צובר. "לדוגמה, חומר חדש יותר עשוי להיחשף לאורך קירותיו, ואילו קרח עשוי להיות מעורבב עם הרצפה שלו."
המכתש, על שמו של החוקר האנטארקטי, ארנסט שקלטון, רוחב כמעט 20 ק"מ (יותר מ 12 מיילים) ועומק של יותר מ -3 ק"מ (2 מייל) - עמוק בערך כמו אוקיינוסים של כדור הארץ. צובר תיאר את פנים המכתש כ"מחוספס במיוחד ... לא יהיה קל לזחול שם ".
היא הוסיפה כי המפה הטופוגרפית החדשה תעזור לחוקרים להבין את היווצרות המכתשים וללמוד אזורים אחרים שאינם מסוירים בירח.
"לעולם לא אתגבר על הריגוש כשאני רואה שטח חדש בפעם הראשונה," אמר צובר. "זה סוג של מוטיבציה שגורמת לאנשים לחקור מלכתחילה. כמובן שאנחנו לא מסכנים את חיינו כמו שעשו החוקרים הראשונים, אבל יש השקעה אישית גדולה בכל זה להרבה אנשים. "
בן בוססי, מדען הצוות במעבדה לפיזיקה יישומית באוניברסיטת ג'ונס הופקינס, אמר כי העדויות החדשות לקרח במכתש שקלטון אכן עשויות לעזור לקבוע את הדרך למשימות ירח עתידיות.
"קרח באזורים הקוטביים היה כבר זמן מה דבר חידתי ... אני חושב שזו הוכחה נוספת לאפשרות של קרח", אומר בוססי. "כדי לענות על השאלה באמת, נצטרך לשלוח נחתת ירח, והתוצאות הללו יעזרו לנו לבחור לאן לשלוח נחת."
ולכל חוקרי בני אדם, מכתש כמו שקלטון בקטבים הירחיים עשוי בהחלט להיות המיקום הטוב ביותר לבסיס, שכן הקטבים מכילים אזורים של אור שמש כמעט קבוע הדרוש לכוח, ואזורים של חושך כמעט קבוע המכילים קרח - שניהם של שיהיו משאבים חיוניים לכל מושבת ירח.
המחקר של הצוות פורסם היום בכתב העת Journal Nature.
מקורות: MIT, NASA
הוביל כיתוב תמונה: גובה (משמאל) ותבליט מוצל (מימין) של שקלטון, קוטר של 21 ק"מ (קוטר 12.5 ק"מ) המוצל באופן קבוע בצמוד לקוטב הדרומי הירחי. מבנה פנים המכתש התגלה על ידי מודל הגבהה דיגיטלי שנבנה מתוך למעלה מחמישה מיליון מדידות גובה מגובה הלייזר אורביטר. קרדיט: NASA / Zuber, M.T. et al., טבע, 2012
כיתוב תמונה שני: זוהי מפת גובה של מכתש שקלטון שנעשתה באמצעות נתוני LRO Lunar Orbiter Laser Altimeter. הצבעים השגויים מציינים גובה, כאשר הכחול הנמוך ביותר ואדום / לבן הגבוה ביותר. et al., טבע, 2012
